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• 材料科学
• 光谱学
• 化学物理
• 从头算
• 密度泛函理论

　　本书是为初学量子力学者而写的精简版教科书。内容着重于量子力学的精随─即求解水丁格方程式。在简述量子力学发展的历史及假设后，直接进入解题的技术部分。应用量子力学着重的是量子力学在各个不同领域的应用，所以本书不但讲述基本概念及方法，并且提供例题式的演练，以使读者能应用所学的技术。本书可以做为研究所的教材，也可以做为现代理工方面研究者的参考书。

作者简介

赵圣德

　　学历
　　1999 国立台湾大学物理博士
　　1992 国立清华大学物理学士

　　现职
　　台湾大学应用力学研究所副教授, 2007-迄今
　　台湾大学应用力学研究所助理教授, 2004-2007

　　研究方向
　　多尺度分子模拟
　　软凝态物理
　　量子动力学
　　奈米材料

历史的转折：量子物理学的曙光与经典物理学的黄昏 图书名称： 理论物理学的革命：从牛顿力学到相对论的跨越 图书简介： 本书旨在为读者构建一幅宏大而详尽的物理学发展图景，重点聚焦于十九世纪末至二十世纪初，人类认知自然界的基本方式所经历的那场深刻而彻底的革命。我们不再探讨微观世界的奇异行为，而是将目光投向宏观宇宙的结构、时空的本质以及能量的传播方式如何被颠覆性的新理论所重塑。 在故事的开端，我们首先会重温牛顿力学这座看似坚不可摧的知识殿堂。详细阐述了其在宏观低速世界中无与伦比的成功，从行星的轨道计算到弹道的精确预测，牛顿体系如何统一了地面与天上的运动规律。我们将深入剖析“绝对时空观”的基石，理解质量、时间和空间如何被视为独立且永恒的背景，为后续的理论冲突埋下伏笔。同时，本书也会细致梳理经典电磁学，特别是麦克斯韦方程组的辉煌成就。电磁波的发现，光速的确定，以及电场、磁场与物质相互作用的完美数学描述，都标志着经典物理学达到了其成熟的巅峰。 然而，任何完美的理论体系都无法逃脱经验的检验。本书的重点将转向那些经典理论开始显现裂痕的领域——黑体辐射、光电效应的解释困境，以及迈克尔逊-莫雷实验的“零结果”。这些看似孤立的实验现象，如同多米诺骨牌的第一块，预示着一场史无前例的知识重构即将到来。 时空几何的重塑：狭义与广义相对论的诞生 本书的核心篇幅将致力于剖析阿尔伯特·爱因斯坦对时间和空间的颠覆性见解。 第一部分：狭义相对论——速度的极限与时空的新联系。 我们将摒弃对以太的执着，转而接受光速不变原理作为新的基本公设。通过严谨的逻辑推导，读者将亲身经历洛伦兹变换的构建过程，理解“同时性”的相对性、时间膨胀（Time Dilation）和长度收缩（Length Contraction）的奇特效应。更为重要的是，本书将详尽阐释质能等价原理（$E=mc^2$）的深刻物理含义，它不仅是一个公式，更是宇宙中能量与物质可以相互转化的基本法则的揭示。我们还会探讨相对论在高速粒子加速器设计中的早期应用，以及它如何重新定义了动量和能量的概念。 第二部分：广义相对论——引力的几何化描述。 经典物理学中，引力是作用于远方的“力”。广义相对论则彻底改变了这一认知。本书将从等效原理出发，系统地介绍黎曼几何的基本思想，解释质量和能量如何“弯曲”时空结构，而我们所感知的引力，正是物体沿着这种弯曲时空中的“最短路径”（测地线）运动的表现。我们将详细分析爱因斯坦场方程的物理意义，并追溯其早期成功的验证，例如水星近日点的反常进动、光线在太阳附近发生的偏折，以及光线引力红移现象的观测。这些观测不仅确立了广义相对论的地位，也为现代宇宙学的研究奠定了坚实的理论基础。 宇宙学的启示：从静态到膨胀的视野 相对论的建立直接催生了现代宇宙学的诞生。本书将探讨弗里德曼、勒梅特等人在爱因斯坦方程基础上的模型构建。读者将了解到，静态宇宙模型为何在理论上不稳定，以及观测到的星系红移如何指向一个动态的、正在膨胀的宇宙。我们将概述哈勃的观测证据，解释大爆炸理论的核心概念，并讨论宇宙背景辐射的发现如何成为了该理论最有力的佐证。这部分内容将展示，如何从描述单个粒子运动的理论，延伸到对整个宇宙起源与命运的宏大叙事。 经典物理学的遗产与局限 本书并非简单地“推翻”经典物理学，而是阐明其在适用范围内的有效性。我们会清晰界定牛顿力学和狭义相对论的有效区间（低速和宏观），并讨论为何在日常生活中我们完全不需要考虑时空弯曲。同时，本书也会指出经典物理学在解释某些现象时的彻底失败，例如，为什么经典理论无法解释原子结构的稳定性，以及为什么连续的能量谱在微观尺度上是站不住脚的——这为后续量子理论的登场做了必要的铺垫，但我们不会深入探讨量子力学的具体数学框架，而是将其视为一个尚未解决的“谜团”，聚焦于促使理论转向的经典物理的终结。 结论与展望 本书总结了二十世纪初物理学界所经历的从坚实到流动的认知转变。从绝对时空的崩塌到时空本身的动态化，物理学家们学会了用更抽象、更几何化的语言来描述现实。这不仅是一场科学的胜利，更是一次哲学上的深刻反思——关于观察者、测量和实在本质的思考，为后世的科学探索指明了方向。读者读完此书，将对现代物理学的根基——相对论——形成一个扎实、非量子的、侧重于时空几何和宏观结构理解的整体认知框架。

序
第一本中文"应用量子力学

第一章　基本量子力学
　　1.1　概论
　　1.2　历史小註
　　1.3　假设
　　1.4　水丁格方程

第二章　简单系统
　　2.1　箱中粒子
　　2.2　零距位能－ 位能
　　2.3　片段常数位能（或方位能）
　　2.4　简谐振子
　　2.5　中心力场－氢原子
　　2.6　高斯波包
　　2.7　GP方程式－BEC

第三章　近似方法
　　3.1　半古典近似－穿隧效应
　　3.2　绝热近似－分子物理
　　3.3　微扰法－原子和电磁场作用
　　3.4　变分法－自洽场与密度泛函
　　3.5　算符法

第四章　专题
　　4.1　散射理论
　　4.2　密度矩阵
　　4.3　路径积分

附录
附录一　基本机率理论
附录二　原子单位
附录三　常用特殊函数性质
附录四　量子力学和古典场论的相似性

评分☆☆☆☆☆

老实说，拿起这本《应用量子力学》之前，我做好了啃硬骨头的准备。毕竟，量子力学这个词汇本身就自带一种“高不可攀”的光环。但让我意外的是，这本书的叙事方式异常地引人入胜。作者仿佛不是在讲授教科书式的知识，而是在娓娓道来一个个关于微观世界的精彩故事。他擅长使用类比和形象化的语言，将那些抽象的量子概念，比如波粒二象性、海森堡不确定性原理，变得触手可及。我印象最深的是书中关于“量子相干性”的讨论，作者通过对激光器工作原理的深入剖析，以及对生物光合作用中能量传递过程的类比，让我看到了量子相干性在实际技术和自然现象中的重要作用。这种将宏观应用与微观原理巧妙联系起来的写作手法，确实让我耳目一新。这本书的结构也非常合理，它并没有一开始就陷入复杂的数学推导，而是循序渐进地引导读者认识量子世界的基石，然后再逐步深入到更复杂的应用层面。我特别欣赏的是，作者在讲解过程中，并没有回避那些量子力学独有的“反直觉”之处，而是以一种开放的态度，鼓励读者去思考和探索。即使对于一些我尚不完全理解的数学公式，作者也提供了清晰的文字解释，确保我能够把握其物理意义。这本书不仅增长了我的知识，更重要的是，它激发了我对科学研究的浓厚兴趣，让我看到了一个充满无限可能的未来。

评分☆☆☆☆☆

拿起《应用量子力学》这本书，我首先被其引人入胜的开篇所吸引。作者并没有直接抛出枯燥的公式，而是用一个引人入胜的场景，将我带入了量子世界的奇妙图景。他将“量子退相干”这个看似抽象的概念，通过一个生动的比喻，比如一首原本清晰的乐曲在嘈杂环境中逐渐失真的过程，让我瞬间领悟了其精髓。书中的每一个章节都像是一次精心设计的探索，带领我逐步揭开量子力学神秘的面纱。我尤其对书中关于“量子傅里叶变换”在量子算法中的应用部分印象深刻。作者详细解释了如何利用这一数学工具，来加速特定问题的求解速度，并将其与经典的傅里叶变换进行了对比，让我清晰地认识到了量子算法的优越性。这种将数学工具与实际应用紧密结合的讲解方式，让我觉得非常受用。整本书的结构安排得当，从基础概念的介绍，到复杂应用的探讨，过渡自然流畅。作者的语言风格也极具感染力，他能够将深奥的科学原理，用生动有趣的语言表达出来，让我即使在遇到难以理解的部分，也能保持阅读的兴趣。这本书不仅增长了我的知识，更重要的是，它激发了我对科学研究的浓厚兴趣，让我看到了科学的无限魅力。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，《应用量子力学》这本书为我提供了一次非常宝贵且令人兴奋的阅读体验。它不仅仅是一本关于物理学的著作，更像是一次对人类智慧极限的探索之旅。作者在书中对于“量子叠加态”的解释，让我印象深刻。他用一个生动的比喻，比如一枚硬币在落地前，既是正面又是反面的状态，来阐释这一奇特的量子现象，让我对这一概念有了直观的理解。书中对量子力学在生物学、化学等领域的应用也进行了深入的探讨，比如在酶催化过程中的量子效应，这让我看到了量子理论的跨学科影响力。作者的写作风格非常细腻，他能够将复杂的科学原理，用通俗易懂的语言进行表达，同时又不失其科学的严谨性。他善于运用类比和形象化的语言，来帮助读者理解那些抽象的物理过程。我尤其欣赏书中对“量子纠缠”的深入阐述，作者不仅解释了其基本原理，还深入探讨了其在量子通信和量子计算中的潜在应用，这让我对未来的科技发展充满了期待。这本书不仅仅是知识的灌输，更是一种思维的启迪，它让我学会用一种全新的视角去审视我们周围的世界。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，《应用量子力学》这本书的阅读体验，可以说是出乎我的意料。我曾经对量子力学抱有一种敬畏甚至略带恐惧的态度，总觉得它是遥不可及的科学巅峰。然而，这本书却以一种非常亲切和接地气的方式，将我带入了量子力学的奇妙世界。作者在书中运用了大量生动的例子，比如解释“量子叠加”时，他描绘了一个既在开灯又在关灯状态的奇特情境，这让我立刻对这个概念产生了直观的理解。我尤其喜欢书中关于“量子隧穿”在扫描隧道显微镜中的应用部分，作者详细解释了如何利用这个微观世界的“捷径”来观察原子级别的表面形貌，这种将前沿科学原理转化为实用工具的过程，让我深感震撼。整本书的逻辑清晰，叙述流畅，让我即使在面对一些复杂的公式和理论时，也能抓住其核心思想。作者的讲解方式，不是简单地罗列事实，而是引导读者去思考，去理解。他提出的问题，往往能触及到量子力学最本质的奥秘，激发我不断地去追寻答案。这本书不仅仅是关于量子力学，它更是一种思维方式的训练，教会我如何用一种全新的视角去理解我们周围的世界。它让我看到了科学的魅力，以及人类不断探索未知世界的勇气和智慧。

评分☆☆☆☆☆

这本《应用量子力学》给我的感觉，就像是打开了一本关于未来世界的百科全书。作者以一种极其流畅且富有启发性的方式，将那些原本只存在于理论中的量子概念，一一呈现在我眼前，并且清晰地阐述了它们如何在现实世界中发挥作用。书中关于“量子相干性”的讲解，让我对激光器的工作原理有了更深层次的理解，那种光波的同步震动，如同无数士兵步伐一致地前进，既宏伟又充满力量。我尤其被书中关于量子计算在密码破解和药物研发领域的应用所吸引。作者通过列举具体的算法和模拟场景，让我看到了量子计算颠覆现有技术的巨大潜力。他并没有回避那些量子力学中令人费解的部分，而是以一种鼓励探索的态度，引导读者去思考和理解。我欣赏作者在保持科学严谨性的同时，还能用如此生动的语言进行表达。他能够将复杂的物理过程，用简洁明了的语言进行描述，同时又不失科学的深度。整本书的结构安排得当，从基础概念的介绍，到前沿应用的探讨，过渡自然流畅，让我能够循序渐进地掌握知识。这本书不仅增长了我的知识，更重要的是，它激发了我对科学研究的浓厚兴趣，让我看到了科学的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

老实说，当我翻开《应用量子力学》这本书时，我并没有预设太高的期望。我曾阅读过不少关于量子力学的书籍，但大多都过于理论化，或者过于浅显。这本书却给我带来了巨大的惊喜。作者以一种极其生动且富有洞察力的方式，将那些抽象的量子概念，如“量子隧穿”和“量子纠缠”，描绘得活灵活本，仿佛就在我眼前发生一般。我尤其被书中关于量子计算在解决复杂优化问题上的应用所吸引。作者详细解释了量子退火算法如何能够有效地找到最优解，并将其与经典算法进行了对比，让我清晰地认识到了量子算法的巨大优势。他并没有回避那些量子力学中独有的“反直觉”之处，而是以一种鼓励思考和探索的态度，引导读者去理解。我欣赏作者在保持科学严谨性的同时，还能用如此生动的语言进行表达。他能够将复杂的物理过程，用简洁明了的语言进行描述，同时又不失科学的深度。整本书的结构安排得当，从基础概念的介绍，到前沿应用的探讨，过渡自然流畅，让我能够循序渐进地掌握知识。这本书不仅增长了我的知识，更重要的是，它激发了我对科学研究的浓厚兴趣，让我看到了科学的无限魅力。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我惊艳的书，即便它涉足的领域——应用量子力学——听起来就足够深奥。从翻开第一页起，我就被作者流畅而富有洞察力的文字所吸引。它不像我之前读过的那些量子力学教材，枯燥乏味，充斥着晦涩难懂的公式和定理。相反，这本书更像是一场精心编排的探索之旅，带领读者逐步走进那个奇妙的微观世界。作者用一种非常直观且富有启发性的方式，将那些看似遥不可及的概念，如叠加态、纠缠态，描绘得生动形象。我尤其喜欢书中关于“量子隧穿效应”的阐述，它通过一个个贴近实际的例子，比如半导体中的电子传输，甚至是一些更抽象的生物学现象，让我深刻理解了这个看似违背常理的量子现象是如何在现实中发挥作用的。这种将理论与应用紧密结合的手法，在我看来是这本书最大的亮点。它不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪。它让我开始重新审视我们周围的世界，那些我们习以为常的现象背后，可能隐藏着如此令人着迷的量子原理。即使在某些章节，我并没有完全理解其中的每一个技术细节，但整体的逻辑框架和作者传达的“量子思维”已经深深地印在了我的脑海里。这本书让我对未来的科技发展充满了期待，也更加理解了为什么量子计算、量子通信等领域会成为当前最前沿的研究方向。它为我打开了一扇理解现代科技发展脉络的大门，我强烈推荐给任何对科学和技术抱有好奇心的人。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的震撼，远远超出了我最初的预期。我原本以为这会是一本充斥着艰深公式和理论推导的学术著作，但《应用量子力学》却以一种极其易懂且富有吸引力的方式，将复杂的量子世界展现在我面前。作者在处理抽象概念时，表现出了非凡的洞察力，他善于从日常生活中提取类比，将“量子纠缠”这样令人费解的现象，解释得如同两位老友心有灵犀一般，令人拍案叫绝。我尤其被书中关于“量子退相干”的章节所打动。它通过对量子计算过程中信息丢失原因的细致描绘，以及对生物传感器如何巧妙规避退相干的分析，让我真切地感受到了量子态的脆弱与珍贵。作者并没有止步于理论的讲解，而是深入探讨了量子力学如何在材料科学、生物医学、信息技术等多个前沿领域得到实际应用，这让我看到了量子理论并非是象牙塔中的产物，而是驱动未来科技发展的强大引擎。我欣赏作者在保持科学严谨性的同时，还能用如此生动的语言进行表达。他仿佛是一位技艺精湛的向导，带领我在量子世界的迷宫中穿梭，时而指点迷津，时而让我惊叹于眼前的美景。这本书不仅拓宽了我的知识视野，更重要的是，它激发了我对未知领域探索的强烈欲望，让我对物理学的魅力有了更深层次的认识。

评分☆☆☆☆☆

初读《应用量子力学》，我便被其独特而深刻的视角所吸引。这并非是一本简单的科普读物，也非纯粹的理论推演，它巧妙地游走于理论与实践的边界，将那些曾经只存在于理论物理学家脑海中的奇妙概念，转化为切实可触的应用场景。作者在书中对于“量子纠缠”的解释，让我一度以为自己正在阅读一篇科幻小说，但随后而来的科学论证，又将我拉回现实，让我明白这正是未来科技的雏形。我尤其欣赏书中对“量子测量问题”的探讨，作者并没有简单地陈述问题，而是通过分析不同实验设计中的挑战，以及科学家们为此付出的努力，让我深刻理解了理解和操控量子态的困难与重要性。书中对量子计算在药物研发、材料设计等领域的应用前景进行了详尽的描绘，这些都让我对未来的科技发展充满了无限的遐想。作者的写作风格非常细腻，他能够将复杂的物理过程，用简洁明了的语言进行描述，同时又不失科学的严谨性。他善于提出启发性的问题，引导读者进行深入的思考，这种互动式的阅读体验，是我在其他书籍中很少获得的。这本书让我不仅仅学到了知识，更重要的是，它重塑了我对科学的认知，让我看到了科学探索的无限可能性。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，《应用量子力学》这本书的阅读体验，为我打开了一扇新的大门。我一直以来对物理学，尤其是量子力学，都抱有一种敬畏而好奇的心态。这本书的出现，无疑是为我提供了一个绝佳的契机，去深入了解这个充满魅力的领域。作者在书中对于“量子隧穿效应”的讲解，让我印象深刻。他通过一个生动的例子，比如电子如何“穿过”一道原本无法逾越的能量障碍，来阐释这一量子现象，让我对这一反直觉的原理有了全新的认识。书中对于量子力学在新型电子器件、高精度测量仪器等领域的应用，进行了详尽的阐述，让我看到了量子理论的强大生命力。作者的写作风格非常独特，他善于将复杂的科学概念，用通俗易懂的语言进行表达，同时又不失其科学的严谨性。他能够巧妙地运用类比和形象化的语言，来帮助读者理解那些抽象的物理过程。我特别欣赏书中对“量子纠缠”的阐述，作者不仅解释了其基本原理，还深入探讨了其在量子通信和量子计算中的潜在应用，这让我对未来的科技发展充满了期待。这本书不仅仅是知识的灌输，更是一种思维的启迪，它让我学会用一种全新的视角去审视我们周围的世界。